En el disseny y la caracterització del formigons autocompactants (HAC) tenen implementació tant els propis components de la mescla (volum de pasta y naturalesa de la mateixa, tipus i contingut de fi, estructura del esquelet granular, entre d'altres) com les tècniques d'assaig per a validar els requisits de la autocompactabilitat (fonamentalment son assajos vinculats a la caracterització de la fluïdesa, la viscositat i la resistència a la segregació en fresc). Amb freqüència, les tendències en la dosificació d'aquests formigons responen a extrapolacions de criteris dels formigons convencionals adaptats a criteris empírics, incidir principalment en les característiques del material en estat fresc, però amb un plantejament en general dissociat del sistema de col·locació en l'obra. En aquesta tesis doctoral s'estudia la influència del sistema de col·locació en l'obra. d'una forma indirecta, basada en la consideració de dos estructures tipus del esquelet granular: continua y discontinua. Aquestes estructures s'associen, respectivament, en una primera aproximació, a dos sistemes típics de col·locació, per gravetat o per abocament directe i per bombeig. En ambdós casos s'han considerat diferents nivells de resistència (30 i 60 MPa). L'estudi s'ha fonamentat en la realització d'una amplia campanya experimental on s'ha avaluat i analitzat les diferents característiques que regeixen tant el comportament en estat fresc del formigó autocompactant com el comportament del formigó ja endurit, aquest últim a nivell instantani i a nivell diferit (retracció i fluència). Per a les dosificacions continues, associades al sistema d'abocament directe, s'ha obtingut una major estabilitat davant la segregació i propietats mecàniques instantànies y diferides lleugerament superiors a les discontinues, per als dos nivells de resistència contemplats en l'estudi. De la mateixa manera, en el desenvolupament dels nombrosos treballs vinculats al formigó fresc, s'ha posat de manifest que l'assaig d'extensió de flux pot conduir, principalment en la gamma d'alta fluïdesa, a errors significatius en relació a la detecció de la segregació del HAC. Aquest aspecte s'ha analitzat en profunditat i s'ha proposat un nou assaig per a mesurar la segregació, ràpid, senzill i econòmic, susceptible de ser utilitzat en obra com a criteri d'acceptació o de rebuig del formigó. / En el diseño y la caracterización de los hormigones autocompactantes (HAC) tienen implicación tanto los propios componentes de la mezcla (volumen de pasta y naturaleza de la misma, tipo y contenido de finos, estructura del esqueleto granular, entre otros) como las técnicas de ensayo para validar los requisitos de la autocompactabilidad (fundamentalmente son ensayos vinculados a la caracterización de la fluidez, la viscosidad y la resistencia a la segregación en fresco). Con frecuencia, las tendencias en la dosificación de estos hormigones responden a extrapolaciones de criterios de los hormigones convencionales adaptadas a criterios empíricos, incidiendo principalmente en las características del material en estado fresco, pero con un planteamiento en general disociado del sistema de puesta en obra. En esta tesis doctoral se estudia la influencia del sistema de puesta en obra de una forma indirecta, basada en la consideración de dos estructuras tipo del esqueleto granular: continua y discontinua. Estas estructuras se asocian, respectivamente, en primera aproximación, a dos sistemas típicos de colocación, por gravedad o vertido directo y por bombeo. En ambos casos se han considerado diferentes niveles de resistencia (30 y 60 MPa). El estudio se ha fundamentado en la realización de una amplia campaña experimental en donde se han evaluado y analizado las diferentes características que rigen tanto el comportamiento en estado fresco del hormigón autocompactante como el comportamiento en estado endurecido, este último a nivel instantáneo y a nivel diferido (retracción y fluencia). Para las dosificaciones continuas, asociadas al sistema de vertido directo, se ha obtenido una mayor estabilidad frente a la segregación y propiedades mecánicas instantáneas y diferidas ligeramente superiores a las discontinuas, para los dos niveles de resistencia contemplados en el estudio. Asimismo, en el desarrollo de los numerosos trabajos vinculados al hormigón fresco, se ha puesto de manifiesto que el ensayo de escurrimiento puede conducir, principalmente en la gama de alta fluidez, a errores significativos en relación a la detección de la segregación del HAC. Este aspecto se ha analizado en profundidad y se ha propuesto un nuevo ensayo para medir la segregación, rápido, sencillo y económico, susceptible de ser utilizado en obra como criterio de aceptación o rechazo del hormigón. / The design and the characterization of Self Compacting Concrete (SCC) influences not only the mix components (paste volume and nature; binder amount and type; granular skeleton, etc) but also the testing methods that used to validate the self-compactability (usually in terms of fluidity, viscosity and resistance to segregation) In general, SCC mix designs are extrapolations of conventional mix designs adapted with empirical criteria to change the fresh state characteristics. However, this approach usually fails to take into account the casting system. This thesis covers the indirect influence of the cast system based on the consideration of two types of granular skeleton: discontinuous and continuous, for different strength levels (30 and 60 MPa). In this sense, the discontinuous skeleton responds to a pumping cast system whereas the continuous skeleton fits a direct cast system by gravity using a crane and hopper. The study was based on a wide experimental campaign. The results obtained allow the analysis of the characteristics that govern the fresh, hardened and long term behavior of SCC. For the both strength levels studied, the mix with continuous granular skeleton associated with a direct cast system by gravity exhibited slightly higher segregation resistance and mechanical properties as well as slightly smaller creep than mixes with discontinuous granular skeleton. Nevertheless, the results show that the slump flow test is not sensitive enough to reveal the segregation in fresh state concrete, especially in high fluidity SCC. Thus, in order to address this issue a simple apparatus and a rapid method for testing the segregation resistance of SCC were developed in this study. Since the method is simple and due to its economy, it can be directly used in the construction site for an acceptance or rejection of the segregation criteria for SCC.

Debido a la actividad sísmica del Perú, uno de los retos principales de la ingeniería estructural consiste en el desarrollo de técnicas que protejan a las estructuras, a sus ocupantes y a lo contenido, de los efectos de las fuerzas sísmicas. En el Perú ocurren diversos fenómenos naturales que por su peligro pueden derivar, en algunos casos, en desastres. Entre los fenómenos que ocurren con cierta frecuencia y de carácter más destructivo se encuentran los sismos de origen tectónico. Las características del subsuelo de algunos distritos de Lima y la gran densidad de su población la convierten en una zona de alto riesgo sísmico. El enfoque tradicional del diseño sismorresistente se fundamenta en proveer a las estructuras una combinación de resistencia y ductilidad para resistir las cargas producidas por los sismos, aceptando un cierto nivel de daño en la estructura. Recientes sismos han demostrado que los edificios diseñados y construidos de acuerdo a los códigos más recientes proveen una adecuada respuesta aunque se produzcan algunos daños. Sin embargo, el costo y tiempo de reparación pueden ser altos. Por esta razón es importante establecer criterios de diseño sismorresistente en base a objetivos específicos de desempeño. Se han desarrollado, nuevas tecnologías para controlar el nivel de daño mediante la disipación de energía. El propósito básico de la incorporación de dispositivos de disipación pasiva de la energía sísmica es el de absorber un porcentaje considerable de la energía entregada por el sismo, reduciendo el nivel de daño generado. Entre estos dispositivos se encuentran los de Fluido-Viscoso. Con la adición de sistemas pasivos de disipación se puede disminuir las derivas (desplazamientos relativos de los entrepisos) de cada nivel en base a la elección de un desempeño objetivo, constituyendo una alternativa para protección y reforzamiento de estructuras existentes diseñadas bajo normas y códigos que no cumplen con las exigencias sismorresistentes vigentes. Además se podría disminuir los daños en los elementos existentes ante sismos severos, sin realizar grandes cambios en su configuración estructural inicial. / Tesis

Ingeniero Civil Mecánico / En el marco de un estudio realizado sobre los componentes que influyen en la resistencia mecánica del Cobre, se detallan las variables que influyen en ésta, cuantificando su aporte. Sin embargo, los resultados medidos experimentalmente no concuerdan con lo propuesto en la teoría. Por este motivo, se hace necesario el estudio de las discordancias presentes. En particular, se propone estudiar la influencia directa de la densidad de dislocaciones de manera independiente, sobre la resistencia mecánica del cobre. La idea es observar cómo y cuánto varía el límite de fluencia ante la variación de la densidad de dislocaciones en el material, para así contrastarlo, con lo propuesto por Besterci. El método experimental propuesto para este estudio, consiste en la fabricación de probetas a partir de polvos de cobre obtenidos por molienda de alta energía y después sinterizados por extrusión en caliente. Luego, con el fin de aumentar la densidad de dislocaciones, se procede a deformarlas en frío. Una vez confeccionadas las probetas, se realizan ensayos de compresión y análisis por difracción de rayos X. Así, se puede conocer tanto el esfuerzo máximo a compresión, como la densidad de dislocaciones efectiva, y además se consigue una imagen real de la microestructura. Es importante validar cada resultado obtenido, con el fin de verificar si cada proceso fue desarrollado de manera adecuada, y bajo parámetros controlados. Teniendo todos estos datos medidos, se obtiene la relación que determina la influencia entre la variable estudiada y la resistencia a compresión del material. Según los resultados obtenidos, se puede concluir que el tiempo de molienda adecuado para la elaboración de las probetas debe ser mayor o igual a 10 horas. Debido a que, a partir de este tiempo, el tamaño de cristalita tiende a estabilizarse. De acuerdo a lo visto en los resultados, los valores obtenidos se pueden utilizar como primera aproximación, sin embargo, algunos son descartados ya que se escapan de la tendencia esperada. Aun así, se logra obtener una expresión que relaciona la densidad de dislocaciones con el esfuerzo de fluencia. σ_f=6*〖10〗^(-8) √ρ+186,72 La poca precisión de los valores obtenidos tiene relación con la influencia no cuantificada de variables que modifican el límite de fluencia, como es la variación del tamaño de grano y el efecto embarrilamiento producto del ensayo de compresión, por lo que se proponen algunas consideraciones como realizar un recocido del material luego de extruirlo, además de contar con más muestras para identificar una tendencia más notoria.

Ingeniero Civil Mecánico / Es sabido que Chile es el primer productor de cobre en el mundo, ya sea en el formato de cátodos o concentrado. Los equipos usados en esta industria, tales como, palas retroexcavadoras, cargadores frontales y molinos de cono, están sometidos a un ambiente abrasivo que se traduce en desgaste (pérdida de material), lo que genera grandes costos para las empresas mineras. El presente trabajo está motivado en conocer la oferta de soluciones disponibles en Chile, para proteger equipos contra el desgaste abrasivo, respondiendo algunas preguntas, tales como ¿Qué materiales se utilizan para recubrir? ¿Qué procesos se usan? Entendiendo la necesidad de proteger los equipos de minería del cobre contra el desgaste generado por los efectos de la abrasión. El objetivo de la memoria es realizar una evaluación de algunas soluciones tecnológicas en recubrimientos resistentes a la abrasión para aplicaciones de minería en Chile. El trabajo no pretende entregar una solución, sino que hacer una revisión de las tecnologías utilizadas actualmente en el país. En el mundo, los materiales más utilizados para proteger equipos contra el desgaste abrasivo, son los recubrimientos de carburos de cromo (placas bimetálicas) y los carburos de tungsteno en base níquel. Este último tiene un mejor rendimiento, pero es casi tres veces más costoso que los carburos de cromo. La mayoría de los recubrimientos son aplicados por procesos de soldadura, tales como soldadura por arco sumergido (SAW, por sus siglas en inglés), soldadura por arco de plasma transferido (PTAW, por sus siglas en inglés), entre otros métodos. La metodología de este trabajo de título se dividió en tres etapas. La primera consistió en el intercambio de información a través de una encuesta online con empresas relacionadas con la oferta de soluciones contra el desgaste. En la segunda etapa, se entrevistó en forma presencial a algunas empresas del rubro y se obtuvieron algunas muestras representativas de la oferta del mercado. En la tercera etapa, las muestras fueron analizadas a nivel de laboratorio (análisis de metalografía, dureza y resistencia al desgaste por abrasión). De las encuestas se puede determinar que, en Chile, los materiales preferidos para proteger contra el desgate por abrasión son los aceros austeníticos, fundiciones blancas y las placas bimetálicas. En cuanto a los procesos preferidos, se encuentra la soldadura por electrodo protegido (SMAW) y alambre tubular (FCAW). En las entrevistas, se indica que esta última tiene como ventaja su alta productividad y fácil manejo. Las empresas también indicaron que la decisión de utilizar un material para recubrir se basa en la experiencia del cliente. Del análisis en laboratorio, se observa que el material que presentó mejor comportamiento frente al ensayo de desgaste por abrasión ASTM G65 es la placa bimetálica.

Doctor en Ciencias de la Ingeniería, Mención Ciencia de los Materiales / En la presente Tesis se estudia la formación in situ de dispersoides en una aleación de Cu-Ta producida por molienda reactiva y extrusión en caliente. Además, se estudia el efecto que producen los dispersoides sobre la resistencia al ablandamiento y la resistencia al creep. En aplicaciones tales como interruptores de alto rendimiento, intercambiadores de calor, motores eléctricos, cables, y electrodos para soldadura se requiere un material que exhiba alta conductividad térmica y eléctrica, junto a una adecuada resistencia mecánica a las temperaturas de operación. El cobre satisface las primeras solicitaciones; sin embargo, presenta una importante disminución de su resistencia mecánica cuando aumenta la temperatura de trabajo. Un mecanismo que ha probado ser efectivo para mejorar el comportamiento mecánico del cobre a altas temperaturas es la incorporación de nanopartículas cerámicas o metálicas en la matriz. Estos dispersoides dificultan el creep, ya que se requiere un esfuerzo adicional para separar las dislocaciones de la interfase dislocación-matriz, cuando esta interfase es incoherente o semicoherente. Adicionalmente, anclan los límites de grano, dificultando el deslizamiento de los bordes de grano. Para generar los nanodispersoides, se empleó molienda reactiva y extrusión en caliente para dispersar de manera homogénea partículas de tantalio en la matriz de cobre y generar dispersoides de carburo de tantalio, usando hexano como fuente de carbono y líquido de molienda. Estos dispersoides, acompañados de un refinamiento microestructural en la matriz metálica compuesta y de un aumento de la densidad de dislocaciones, produjeron un aumento de la resistencia mecánica al ablandamiento y a la deformación a altas temperaturas (773 K, 973 K y 1123 K). El material se caracterizó por medio de espectroscopia de emisión óptica, fluorescencia de rayos X, microscopía electrónica de barrido, difracción de rayos X, microscopía electrónica de transmisión y microdureza Vickers. El efecto del tiempo de molienda se analizó pasadas 10, 20 y 30 h en un material compuesto con una composición nominal de Cu-5 %vol. TaC. Al aumentar el tiempo de molienda, se observó un aumento sistemático de la densidad de dislocaciones y de carbono, así como una disminución del tamaño de cristalita. El material molido durante 30 h fue extruido en caliente y mostró una densidad de 9.037 kg m-3 (98.2% densificación) y una resistencia de ablandamiento de 204 HV; sin embargo, después de un recocido a 1023 K durante 1 h la microdureza mostró una abrupta caída. El análisis de microscopía electrónica de transmisión mostró la presencia de nanodispersoides carburo de tantalio (Ta4C3), los cuales cumplen con la función de endurecer la matriz por dispersión y ayudan a mejorar el desempeño cuando se somete la matriz metálica compuesta a ensayos de esfuerzo constante y alta temperatura (773 K, 973 K y 1123 K).

Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniero de la Madera

El objeto de esta Tesis consiste en la propuesta de una formalización teórica del proceso de fatiga de alto ciclaje en metales dúctiles. Se trata éste de un campo interdisciplinar muy complejo, con muchas derivaciones en varios campos tecnológicos y con una muy amplia e históricamente dilatada experimentación, especialmente dirigida a metales y estados de tensión simples. Por ello, se consideró que esta Tesis incluyese en primer término aquéllas referencias y elementos teóricos necesarios para la adecuada exposición posterior de la fenomenología y sus correspondientes modelizaciones, por una parte y, por otra, de las contribuciones esenciales de la investigación en este campo. Este objetivo se aborda en su primer capítulo. Los primeros dos epígrafes del capítulo 2 están destinados a la descripción del estado actual de las modelizaciones empíricas de la fatiga de alto ciclaje en ensayos uniaxiales y de la acumulación de daño en estos procesos. El tercer epígrafe de este capítulo es una descripción del estado actual de la investigación en torno a la fatiga, en general, y a la generación y evolución del daño, con especial atención a sus fundamentos termodinámicos. El cuarto epígrafe de este capítulo presenta una proposición de formalización teórica apropiada a tales resultados previos y al desarrollo de la investigación que se pretende. Por lo tanto, esta propuesta de modelización teórica constituye efectivamente, una aportación, pero no una contribución esencial de esta Tesis, dado su carácter de establecida ad hoc para el objetivo pretendido en este trabajo. El capítulo 3 ofrece la primera contribución sustancial de esta Tesis. En este capítulo se propone una nueva modelización teórica del daño ajena a la introducción de una nueva variable interna independiente de daño. Efectivamente, se expone la debilidad de los modelos fundamentados en la asunción de tal hipótesis y, por lo tanto, en esta Tesis se considera que la variable asociada a la evolución del d / Carbajal Navarro, E. (2012). Contribución a la definición de un modelo teórico del proceso de fatiga por alto ciclaje en materiales dúctiles [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/18178 / Palancia

Memoria para optar al título de Ingeniero Civil Mecánico / En este trabajo de título se estudia la variación sonora de los platillos de percusión frente a los procesos a los que es sometido a lo largo de la fabricación. Esto con miras a desarrollar un proceso de fabricación de platillos moderno y de calidad, y abrir la posibilidad de creación de nuevos sonidos. Sabiendo a priori que los procesos de manufactura particulares en la fabricación de platillos alteran la forma y a su vez generan esfuerzos residuales en la pieza trabajada, se plantea en este trabajo una metodología de construcción y experimentación que permita separar las variables de cambio de forma y esfuerzos residuales que afectan en el sonido. Se construyeron cuatro prototipos de platillo, uno de prueba y tres funcionales de distintas medidas y sometidos a diferentes combinaciones de procesos. Entre cada proceso de cambio de forma se realizó un tratamiento térmico de alivio de tensiones con el objetivo de eliminar esfuerzos residuales internos en la pieza. Antes y después de cada sesión de alivio de tensiones se realizaron mediciones de dureza y digitalización de la forma en 3D pera verificar que la forma ni las propiedades mecánicas no variaron significativamente por causa del tratamiento térmico. Se realizaron mediciones acústicas vía micrófono al término de cada proceso de manufactura y tratamiento térmico. Las mediciones acústicas fueron tratadas en código Python para obtener espectrogramas comparables entre sí. Además, luego de cada proceso se realizó un análisis cualitativo de la percepción del sonido. Los resultados obtenidos comprueban que la metodología de medición es válida, y sugieren que el sonido se vuelve más complejo a medida que se trabaja el platillo. En particular, el embutido de campana genera peaks aislados en las frecuencias altas y una zona extra de percusión en el mismo platillo de sonido más brillante. Los procesos de martillado, repujado y torneado cambian la forma y complejizan el espectrograma, lo que se traduce en un sonido más articulado, complejo (mayor cantidad de armónicos percibibles) y oscuro. Los tratamientos térmicos de alivio de tensiones complejizan aún más el espectro, activando una amplia gama de frecuencias bajas a altas y que perduran por más tiempo vibrando. Los resultados sugieren que los procesos de deformación plástica producen estados de esfuerzos residuales complejos que afectan en la rigidez y amortiguamiento de la pieza, lo que se traduce en variaciones de amplitud, permanencia en el tiempo del sonido y frecuencias dominantes. En particular, la aplicación de procesos de tratamiento de alivio de tensionesmodifican las características vibratorias, produciendo un sonido más brillante, complejo, potente y que perdura por más tiempo. Debido a esto, el tratamiento térmico de alivio detensiones tiene el potencial de utilizarse

Memoria para optar al título de Diseñador Gráfico

El presente trabajo de investigación denominado Estudio del Manejo de Materiales en la Industria Minera mediante el Método de Elementos Discretos (Discrete Element Method - DEM), ha sido elaborado con la finalidad de aportar con la aplicación de esta metodología de cálculo en nuestro medio, aplicado a flujos granulares. Particularmente se ha considerado la aplicación a la industria minera, debido que el Perú es un país minero muy importante y la aplicación de esta metodología aportaría a dar soluciones, que permitan incrementar la producción en esta industria. En el primer capítulo, se presenta los antecedentes, lineamientos teóricos y trabajos de investigación previos respecto a la metodología DEM. Así mismo se presentan ciertas aplicaciones de interés e importancia. Se ha considerado también dar a conocer una síntesis del estado de la aplicación DEM en nuestro país. En el segundo capítulo, se define el material granular como conjunto de partículas discretas confinadas, así mismo se describen y clasifican los materiales granulares. Además de técnicas recomendadas para la caracterización del material, descripción de la fenomenología que producen los materiales granulares al manipularlos. En el tercer capítulo, se describe la metodología para simular flujos granulares, además de la secuencia de iteración de la metodología propuesta, considerando las limitaciones y restricciones. Así mismo se mencionan las herramientas computacionales que brindan soporte para trabajar con la metodología DEM. En el cuarto capítulo, se mencionan las consideraciones experimentales propuestas, mediante el uso de software de simulación DEM. En el presente trabajo de investigación, se exponen los factores de importancia a considerar en la etapa de simulación DEM, así mismo se bridará una técnica de análisis de sensibilidad para lograr calibrar el modelo de simulación. Este análisis de sensibilidad se basa en los parámetros que puedan brindar la mejor aproximación en el modelo de simulación DEM, en comparación con los valores obtenidos el experimento en laboratorio. El modelo planteado para la calibración es el caso de la prueba del ángulo de reposo, esta prueba vincula los valores obtenidos en pruebas experimentales (el caso de la investigación, valores obtenidos de la bibliografía especializada) con los valores a calibrar en el software de simulación. Los resultados obtenidos mediante el procedimiento elaborado en este trabajo y plasmados en el ejemplo de calibración, están dentro de los rangos de error, propios de esta metodología de simulación para flujos granulares. / Tesis